[計算機硬件及網(wǎng)絡]09第3章存儲器的分類及特點(編輯修改稿)
2024-11-12 23:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 35 Intel 2114內(nèi)部組成 D0 D1 D2 D3 行 地 址 譯 碼 器 輸 入 數(shù) 據(jù) 控 制 I/O控制電路 列地址譯碼器 CSWE27 ROM與快閃存儲器 28 第 3章 存儲器 ROM ROM的信息在使用時是不被改變的，即只能讀出，不能寫入，寫入是有條件的。故一般只能存放固定程序和常量，如監(jiān)控程序、 BIOS程序等。 ROM芯片的種類很多，有掩膜 ROM、可編程 ROM（ PROM）、可擦除可編程 ROM（ EPROM）、電可擦除可編程 ROM（ EEPROM）等。下面分別予以介紹。 1. 掩膜 ROM 掩膜 ROM是廠家根據(jù)用戶的要求采用掩膜技術(shù)把程序和數(shù)據(jù)在制作集成電路時就已寫入完成。一旦制造完畢，存儲器的內(nèi)容就被固定下來，用戶不能修改。若要修改，就只能重新設(shè)計掩膜。 29 第 3章 存儲器 ROM （ PROM） 可編程只讀存儲器出廠時各單元內(nèi)容全為 0，用戶可用專門的 PROM 寫入器將信息寫入，這種寫入是破壞性的，即某個存儲位一旦寫入 1，就不能再變?yōu)?0，因此對這種存儲器只能進行一次編程。根據(jù)寫入原理 PROM 可分為兩類：結(jié)破壞型和熔絲型。 熔絲型基本存儲電路由 1個三極管和 1根熔絲組成，可存儲一位信息。出廠時，每一根熔絲都與位線相連，存儲的都是 “ 0”信息。如果用戶在使用前根據(jù)程序的需要，利用編程寫入器對選中的基本存儲電路通以 20mA～ 50mA 的電流，將熔絲燒斷，則該存儲元將存儲信息 “ 1”。由于熔絲燒斷后無法再接通，因而 PROM 只能一次編程寫入，編程后就不能再修改。 30 第 3章 存儲器 ROM （ PROM） 寫入時，按給定地址譯碼后，譯碼器的輸出端選通字線，根據(jù)要寫入信息的不同，在位線上加上不同的電位，若 Di位要寫 “ 0”，則對應位線 Di 懸空（或接上較大電阻）而使流經(jīng)被選中基本存儲電路的電流很小，不足以燒斷熔絲，則該 Di位的狀態(tài)仍然保持 “ 0”狀態(tài)；若要寫 “ 1”，則位線Di位加上負電位（ 2V），瞬間通過被選基本存儲電路的電流很大，致使熔絲燒斷，即 Di位的狀態(tài)改寫為 “ 1”。在正常只讀狀態(tài)工作時，加到字線上的是比較低的脈沖電位，但足以開通存儲元中的晶體管。這樣，被選中單元的信息就一并讀出了。是 “ 0”，則對應位線有電流；是 “ 1”，則對應位線無電流。在只讀狀態(tài)，工作電流將會很小，不會造成熔絲燒斷，即不會破壞原來存儲的信息。 Vcc 字線 位線 Di 圖 36 熔絲 PROM的一個存儲單元示意圖 31 第 3章 存儲器 ROM EPROM（ Erasable PROM） PROM雖然可供用戶進行一次編程，但仍有局限性。為了便于研究工作，實驗各種 ROM程序方案，可擦除、可再編程 ROM 在實際中得到了廣泛應用。這種存儲器利用編程器寫入信息，此后便可作為只讀存儲器來使用。 目前，根據(jù)擦除芯片內(nèi)已有信息的方法不同，可擦除、可再編程 ROM 可分為兩種類型：紫外線擦除 PROM（簡稱EPROM）和電擦除 PROM（簡稱 EEPROM 或 E2PROM）。 32 第 3章 存儲器 ROM EPROM（ Erasable PROM） （ 1）紫外線可擦除的只讀存儲器 EPROM EPROM 是可以反復（通常多于 100 次）擦除原來寫入的內(nèi)容，更新寫入新信息的只讀存儲器。 EPROM 成本較高，可靠性不如掩模式ROM 和 PROM，但由于它能多次改寫，使用靈活，所以常用于產(chǎn)品研制開發(fā)階段。 （ 2）電可擦除可編程的只讀存儲器 EEPROM（ Electrically Erasable PROM） EEPROM（也稱為 E2PROM）是一種采用金屬氮氧化硅（ MNOS）工藝生產(chǎn)的可擦除可再編程的只讀存儲器。擦除時只需加高壓對指定單元產(chǎn)生電流，將該單元信息擦除，其他未通電流的單元內(nèi)容保持不變。E2PROM 具有對單個存儲單元在線擦除與編程的能力，芯片封裝簡單，對硬件線路無特殊要求，操作簡便，信息存儲時間長。 33 第 3章 存儲器 ROM EPROM（ Erasable PROM） 與 EPROM相比， E2PROM具有集成度低、存取速度較慢、完成程序在線改寫需要較復雜的設(shè)備、重復改寫的次數(shù)有限制（因氧化層被磨損）缺點。 其主要優(yōu)點是能在應用系統(tǒng)中進行在線讀寫，并在斷電情況下保存的數(shù)據(jù)信息不丟失。 E2PROM的另外一個優(yōu)點是擦除時可以按字節(jié)分別進行（不像 EPROM 擦除時要把整個片子的內(nèi)容通過紫外光照射全變?yōu)?1），也可以全片擦除，E2PROM的擦除不需紫外光的照射，寫入時也不需
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